氢气压缩机 HK 型气阀：连续运行 8,000 小时以上无故障
在一项中高压新氢压缩机主机配套项目中，荣德RONDER采用的HK型气阀投入使用后，连续无故障运行时间超过8,000小时。针对该项目二级气阀减少泄漏的设计要求，荣德RONDER选用低升程、总密封长度短的HK型气阀，并完成动态计算、工程图设计与校核。
本案例以二级气阀为例，说明氢气工况下如何兼顾密封、通流和阀片运动。
从减少泄漏出发选择阀型
本项目二级气阀以减少氢气泄漏为设计重点，因此选用总密封长度短、升程较低的HK型气阀，同时校核关闭时的密封和开启时的通流能力。
总密封长度是阀片与阀座各密封边界长度的总和，与密封面宽度是不同的几何量。
往复式压缩机气阀在气缸与吸、排气侧压差作用下自动开闭，阀片落座后封闭流道。因此，配套设计需要将密封要求与通流能力一并考虑。
HK 型是环状阀，具有宽通道、宽密封面、小升程和粗壮弹簧等特点。小升程可减少阀片倾侧运动和冲击。详见HK 型气阀介绍。
密封、通流与阀片运动：三个设计校核方向。
低升程设计需要兼顾通流与运动
降低升程会缩短阀片运动距离，同时也会改变阀隙通流面积。若只追求较小升程而未检查流道的限制部位，可能增加流动阻力。设计时需把阀座通道、开启后的阀隙和阀盖通道放在同一条流动路径中评估。
阀片能否及时、稳定地关闭，也与运动质量、弹簧载荷及气动力有关。升程、材料和弹簧参数需要共同匹配；较高撞击速度及偏离设计点的运行条件，都可能影响阀片使用寿命。
在本项目中，阀片根据客户要求采用 30Cr13 材质。
动态计算与工程图校核
选定阀型后，荣德RONDER以二级气阀为例完成动态计算，再绘制工程图并进行校核。
动态计算跟踪阀片在每个循环内的开启、运动和关闭，重点看是否迟闭、有无回弹或颤振、撞击速度，以及流量能否在可接受的压损下通过。
图纸校核时，对照安装接口、阀片升程、密封面和弹簧配置与计算条件是否一致。
HK 型气阀选型、二级动态计算、工程图校核和客户使用反馈。
现场运行结果
本项目 HK 型气阀连续无故障运行时间8,000小时以上。
不同介质的设计考虑，还可参阅二氧化碳压缩机 WD 型气阀改型案例和氯甲烷压缩机 WP 型气阀应用案例。
向荣德RONDER提交氢气压缩机气阀询单
如需评估主机配套或在用机组的气阀配置，可将以下资料发送至 sales@ronder-valve.com：
- 公司、联系人及联系方式，主机配套或更换需求；
- 压缩机型号、拟评估级次、转速，以及可共享的安装接口资料；
- 介质组成、该级吸排气压力和温度、流量及负荷范围；
- 材料与验收要求；在用设备可补充气阀运行记录、异常现象和故障件照片。
压力请注明表压或绝压，流量请注明单位及对应状态。资料尚不完整时，机型、介质和主要需求即可开始。
延伸阅读
- Claudio Vaglini. Compressor Valves. EFRC Training Workshop，2015，参见 Operating Principle、Valve Dynamics、Valve Efficiency 与 Valve Reliability。
- Klaus Brun、Marybeth Nored. Valve Performance and Life of Reciprocating Compressors. Texas A&M University，Turbomachinery Laboratories，2012。